KR20170114414A - 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 글로브 내부에 이중의 배광에 따른 상이한 투과율과 굴절률을 갖게 함으로써 엘이디 패키지(LED PKG)의 빛 직진성과 평행성에 기인한 눈부심을 완화하고 과도한 광속의 저하율을 개선함으로써 램프로서의 기능향상을 재고하는 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구는 전원이 공급되는 소켓과, 상기 소켓과 연결되며 전장부가 안착되어 있으며 외부에 방열부가 형성된 히트싱크부와, 상기 히트싱크부에 안착되며 적어도 하나 이상의 LED 소자가 부착된 PCB보드와, 상기 PCB보드를 덮는 반원 형상의 글로브를 구비한다.
또한, 글로브의 테두리 내부면은 투명 상태를 유지하고 상기 테두리 안쪽 내부면은 샌딩 처리되어 10 ~ 50㎛ 사이즈의 도트 패턴이 형성되어 있다.
또한, 글로브는 투과율 97% 이상의 폴리카보네이트 재질인 것을 특징으로 한다.

Description

이중 배광 구조의 엘이디 조명기구{LED Lighting Apparatus of dual distribution structure}

본 발명은 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 글로브 내부에 이중의 배광에 따른 상이한 투과율과 굴절률을 갖게 함으로써 엘이디 패키지(LED PKG)의 빛 직진성과 평행성에 기인한 눈부심을 완화하고 과도한 광속의 저하율을 개선함으로써 램프로서의 기능향상을 재고하는 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구에 관한 것이다.

일반적으로 실내 또는 실외의 조명등으로 백열전구나 형광등이 많이 사용되고 있었는데, 이러한 백열전구나 형광등은 수명이 짧아 자주 교환하여야 하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 우수한 제어성, 빠른 응답속도, 높은 전기-광 변환효율, 긴 수명, 적은 소비전력 및 높은 휘도의 특성을 갖는 LED를 적용한 조명기구가 개발되기에 이르렀다.

즉, LED(Light Emitting Diode)는 광전변환 효율이 높기 때문에 소비전력이 적고, 열적 방전적 발광이 아니기 때문에 예열시간이 불필요하여 점등, 소등속도가 빠르다는 장점이 있다.

또한, LED는 가스나 필라멘트가 없기 때문에 충격에 강하고 안전하며, 안정적인 직류 점등방식의 채택으로 전력소모가 적고 반복, 펄스 동장이 가능하고 시신경의 피로를 저감할 수 있을 뿐만 아니라 사용수명이 반영구적이면서 다양한 색상의 조명효과도 낼 수 있고, 작은 광원을 사용함에 따라 소형화가 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 엘이디 조명기구를 도시한 사시도로서, 이러한 종래의 엘이디 조명기구는 엘이디 소자(11)를 복수개 실장한 기판(12)과, 상기 엘이디 소자(11)의 발광시 발생하는 열을 외부로 방출하도록 기판(12)이 탑재되는 히트싱크(13)와, 방열면적으로 넓힐 수 있도록 상기 히트싱크(13)의 외부면에 돌출 형성되는 방열핀(14)과, 외부전원과 연결되는 소켓(15) 및 상기 엘이디 소자(11)를 외부환경으로부터 보호하는 글로브(16)를 포함한다.

따라서, 이러한 엘이디 소자를 이용한 엘이디 조명기구가 반영구적인 수명으로 인하여 최근 많이 보급되고 있다.

또한, 엘이디 조명기구는 종래의 나트륨등 혹은 수은등에 비하여 엘이디를 사용함으로써 친환경적이고, 또한, 10만시간 이상의 수명으로 인하여 더욱 사용이 증가하고 있다.

그러나 상기 글로브(16)는 투과율 97%이상의 폴리카보네이트를 사용할 경우 엘이디 패키지(LED PKG) 광원의 특성상 눈부심으로 인한 사용의 불편함의 문제점이 있었다.

또한, 상기 글로브(16)를 투과율 80%이하의 폴리카보네이트를 사용시 총광속의 저하로 충분한 광속을 확보하기 위한 입력 전력의 상향이 필요하며 이에 따른 등기구 내 발열량의 증가로 내구성이 저하되어 램프의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

한국 실용신안 공개번호 제10-2012-0057486호, 발명의 명칭 '엘이디 조명기구' (공개일: 2012.06.05.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 글로브 내부에 이중의 광학적 구조를 갖게 함으로써 종래 글로브보다 배광의 변형과 총광속을 향상시켜 동일한 소비전력에서도 제품의 효용을 극대화할 수 있는 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일실시 예에 따른 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구는 전원이 공급되는 소켓과, 상기 소켓과 연결되며 전장부가 안착되어 있으며 외부에 방열부가 형성된 히트싱크부와, 상기 히트싱크부에 안착되며 적어도 하나 이상의 LED 소자가 부착된 PCB보드와, 상기 PCB보드를 덮는 반원 형상의 글로브를 구비한다.

또한, 글로브의 테두리 내부면은 투명 상태를 유지하고 상기 테두리 안쪽 내부면은 샌딩 처리되어 10 ~ 50㎛ 사이즈의 도트 패턴이 형성되어 있다.

또한, 글로브는 투과율 97% 이상의 폴리카보네이트 재질인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 글로브는 이중적인 광학적 특성으로 동일한 소비 전력의 경우에 총광속의 증가로 제품의 효용성을 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기와 같은 이중의 광학적 특성을 발현시켜 종래의 램프로써 벌브(전구)가 가지고 있는 원형 하방의 배광을 측방면에 넓게 퍼지는 곡선형태의 다이아몬드형으로 배광을 개선함으로써 사용의 편의성을 가지는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 엘이디 조명기구를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구를 도시한 개략 도면이다.
도 3은 도 2의 글로브를 아래에서 위로 바라본 사시도이다.
도 4는 도 3을 정중앙 위로 바라본 내부 평면도이다.
도 5는 종래 글로브의 배광 방향을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 글로브의 배광 방향을 개략적으로 도시된 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 이상적인 실시 예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시 예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 걸치거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다.

또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것도 아니다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시 예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구를 도시한 개략 도면이고, 도 3은 도 2의 글로브를 아래에서 위로 바라본 사시도이며, 도 4는 도 3을 정중앙 위로 바라본 내부 평면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구는 전원이 공급되는 소켓(110)과, 상기 소켓(110)과 연결되며 전장부가 안착되어 있으며 외부에 방열부가 형성된 히트싱크부(120)와, 상기 히트싱크부(120)에 안착되며 적어도 하나 이상의 엘이디(LED) 소자가 부착된 피씨비(PCB)보드(130)와, 상기 피씨비(PCB)보드(130)를 덮는 반원 형상의 글로브(140)를 구비한다.

또한, 글로브(140)의 테두리 내부면(143)은 투명 상태를 유지하고 상기 테두리 안쪽 내부면(141)은 샌딩 처리되어 10 ~ 50㎛ 사이즈의 도트 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 글로브(140)는 투과율 97% 이상의 폴리카보네이트 재질인 것을 특징으로 한다.

더욱 자세하게 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 제안하는 엘이디 조명기구(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원이 공급되는 소켓(110)과, 상기 소켓(110)과 연결되고 외부에 방열부가 형성된 히트싱크부(120)와, 상기 히트싱크부(120)에 안착되며 적어도 하나 이상의 엘이디(LED) 소자가 부착된 피씨비(PCB)보드(130)와, 상기 피씨비(PCB)보드(130)를 덮는 반원 형상의 글로브(140)를 포함하여 구성한다.

이러한 구조를 갖는 엘이디 조명기구에 있어서, 소켓(110)은 통상적인 구조의 조명기구 소켓(110)을 의미한다. 또한, 소켓(110)은 E26소켓을 적용할 수 있다.

따라서 전원이 소켓(110)을 통하여 인가됨으로써 피씨비보드(130)에 공급된다.

방열부를 포함한 히트싱크부(120)는 바람직하게는 통체 형상을 가짐으로써 소켓(110)에 나사 결합된다.

이러한 방열부를 포함한 히트싱크부(120)는 방열성이 좋은 재질, 즉 알루미늄과 같은 재질로 형성됨으로써 엘이디 소자 및 피씨비보드(130)로부터 발산된 열을 효율적으로 외부로 배출할 수 있다.

이때, 히트싱크부(120)는 전원을 안정적으로 공급되도록 제어하는 컨버를 내장할 수 있다.

여기서, 방열부는 히트싱크부(120) 외주면에 요부와 철부가 교대로 형성된다. 따라서 방열면적을 넓힘으로써 방열효율을 향상시킬 수 있다.

그리고 방열부의 외주면은 대기 중에 노출된 상태이므로, 엘이디 조명기구(100)의 내부로부터 방열된 열을 방열부를 통하여 신속하게 대기 중으로 배출될 수 있다.

피씨비보드(130)는 히트싱크부(120) 내측에 배치되며, 상면에는 엘이디 소자가 일정한 배열을 이루어 배치된다.

따라서 피씨비보드(130)에 전원이 공급되는 경우, 엘이디 소자는 광을 발산하게 된다. 이때 상기 엘이디 소자는 적색, 녹색, 청색 엘이디 소자를 포함하며, 이러한 적색, 녹색, 청색의 엘이디 소자를 하나의 유닛에 배치함으로써 백색광을 발산시킬 수 있다.

한편, 글로브(140)는 오목한 반구형상의 전구형상을 갖으며, 히트싱크부(120)의 일측에 결합된다.

이러한 글로브(140)는 투명 혹은 반투명 플라스틱 재질로 형성됨으로써 엘이디 소자로부터 발광된 광을 글로브(140)의 외부로 발산할 수 있다.

본 발명은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 글로브(140) 내부에 이중의 배광에 따른 상이한 투과율과 굴절률을 가지게 함으로써, 엘이디(LED)의 빛의 직진성과 평향성으로 인하여 눈부심이나 불편함을 감소시키고 또한, 과도한 광속의 저하율을 개선하고자 창안되었다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 글로브(140)는 각각의 상이한 투과율과 상이한 광학적 특성을 지니도록 테두리 내부면(143)과 테두리 안쪽 내부면(141)으로 나누어 서로 상이한 과학적 특성을 가지도록, 이중적 구조로 구분하여 가공한다.

즉, 글로브(140) 내부 테두리 안쪽 내부면(141)은 내부 표면에 매우 작은 도트의 패턴을 부정기적이고 불규칙하게 배열하여 엘이디 소자에서 나오는 빛을 산란시켜 눈부심을 을 방지한다.

이때, 글로브(140) 내부의 안쪽 내부면(141)은 샌딩 장치를 이용하여 미세한 점의 패턴을 불규칙하게 분사하여 형성하도록 한다. 또한, 패턴의 점 사이즈는 10 ~ 50㎛를 유지하도록 하여 불투명하면서 빛의 산란이 적정하게 이루어지도록 한다.

또한, 글로브(140)의 태두리 내부면(143)은 사람의 인체에 직접적으로 조사되지 않는 방향인 측방으로 강한 빛이 조사되도록 투명 상태를 유지한다.

즉, 글로브(140)의 하단부인 테두리 내부면(143)은 투과율 97% 이상의 폴리카보네이트 재질로 엘이디 패키지 측방면 100 ~ 120도로 발현되는 빛이 글로브(140)의 측방에 발현되도록 한다.

도 5는 종래 글로브의 배광 방향을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 글로브의 배광 방향을 개략적으로 도시된 도면이다.

이와 같이, 도 5에 도시된 바와 같이, 종래에는 유백색의 글로브의 배광 구조를 가지므로 강한 광원에 의해서 눈부심이 심해 사용상 문제점이 있었다.

그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 2중의 배광 구조를 가지므로 종래의 문제점을 해결하면서 인체에 직접적으로 조사되지 않는 측방으로 선명한 빛을 발현시킬 수 있으로 사용상 효율성을 더할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따른 글로브는 이중적인 광학적 특성으로 동일한 소비 전력의 경우에 총광속의 증가로 제품의 효용성을 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기와 같은 이중의 광학적 특성을 발현시켜 종래의 램프로써 벌브(전구)가 가지고 있는 원형 하방의 배광을 측방면에 넓게 퍼지는 곡선형태의 다이아몬드형으로 배광을 개선함으로써 사용의 편의성을 가지는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 글로브는 투과율 97% 이상의 폴리카보네이트를 사용할 경우 광원에 의한 눈부심이 심해 사용하기 불편한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 글로브는 종래 투과율 80% 이하의 폴리카보네이트를 사용시 총광속의 저하로 충분한 광속을 확보하기 위하여 입력 전력을 상향이 필요하며 이에 따른 조명기구 내 발열량의 증가로 내구성이 저하되고 수명이 단축되는 문제를 해결할 수 있는 이점이 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.

따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 상기 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 본 발명이 제안하는 엘이디 조명기구
110 : 소켓 120 : 히트싱크부
130 : 피씨비보드 140 : 글로브

Claims (2)

1. 전원이 공급되는 소켓과,
   상기 소켓과 연결되며 전장부가 안착되어 있으며 외부에 방열부가 형성된 히트싱크부와,
   상기 히트싱크부에 안착되며 적어도 하나 이상의 LED 소자가 부착된 PCB보드와,
   상기 PCB보드를 덮는 반원 형상의 글로브를 구비하며,
   상기 글로브의 테두리 내부면은 투명 상태를 유지하고 상기 테두리 안쪽 내부면은 샌딩 처리되어 10 ~ 50㎛ 사이즈의 도트 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 글로브는 투과율 97% 이상의 폴리카보네이트 재질인 것을 특징으로 하는 이중 배광 구조의 엘이디 조명기구.

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